衣食住行 無處不在的生物科技

所謂生物科技是指利用生物體或微生物製造有益於人類的物質或是能夠滿足生活需求的一種科學技術。我們的生活在生態、能源、環保、醫療、美容、農產、畜牧、食品等產業皆因與生物科技有了接軌，使得生活品質也隨之提升。

例如：喜歡吃蓬鬆，Q軟，有彈性麵包的人有福了，因為不久以後這種口感將成為麵包業的主流。因為科學家已找到一隻可以大量生產和商業化的烘培用酵母菌，而且烘培方法簡單，只要在前一晚將酵母菌倒入麵粉中，隔天早上就能吃到可口的麵包了。

麵包酵母菌是南臺科技大學「創新計畫育成中心 」在科技部「生技機能性原料試量產製程技術聯盟計畫」輔導下所獲得的成果之一。此計畫以製造微生物原物料產品為主，並以「歡迎廠商出題，讓我們來解題」的理念邀請業者成為聯盟會員。計畫負責人南臺科大生物科技系張春生教授表示，相關知識來自南臺科大與嘉義大學、遠東科技大學、中華醫事科技大學、台南護校、東華大學等校老師所組成的團隊，他們先以業者提出的需求做任務分配後，再以高階設備與核心製程技術進行研發與創新，而且只要有一隻菌就可以從實驗室一直開發到試量產規模，這種全套式服務對中小企業來說具有很高的吸引力。

外觀沒什麼不同的麵包，若改用南臺科大產學聯盟找到的新酵母菌烘焙，可讓麵包口感蓬鬆、Q軟、有彈性。目前這種酵母菌已經完成 量產測試，不久之後應該會有更可口的平價麵包可吃了。

生物科技與各行各業產生的奇妙火花

其實除食品外，聯盟在美容護膚、農產、畜牧等產別的發展也有不錯的表現。例如張教授就嘗試將燕窩或黑豆裡的蛋白質切成小片段以得到一些胜肽。由於胜肽容易被皮膚吸收可達到修護皮膚的效果，所以將這些胜肽與業者的獨家配方搭配，就可以生產具有不同特色的護膚產品。又如長期使用化學肥料後，肥料中的磷肥、鉀肥會被土壤固定住使得土質變硬導致肥料的釋出變差。聯盟在接受會員委託後，即進行適當菌種的篩選，藉由這些菌種的代謝作用將磷肥、鉀肥從土壤中釋出而達到降低肥料用量，並得以保持土壤的健康；又因為菌種釋出的代謝物能抑制某些不好的菌，所以還可強化根部吸收養分的能力而讓植物生長更為茂盛。

而在畜牧業方面，由於各國政府在抗生素上的管制，全球畜牧業已趨向無抗生素的養殖法，主要係從餵食家禽、家畜吃益生菌開始。聯盟團隊裡的褚俊傑教授，於2017年9月帶領學生以「具禽畜瘦肉精效益之天然微藻量產技術開發與發酵產品製程」作品，參加中國第三屆「互聯網+」大學生創新創業大賽，並與來自陸、港、澳、台的2,241所高校進行激烈競爭，最終獲得金獎，褚教授則獲頒「優秀創新創業導師獎」。由此可見，聯盟在畜牧業中也已嶄露頭角。

生物科技的奇思妙用——科研與企業，我全部都要！

圖中儀器為1000公升的發酵槽，用它培養的菌種數量足以滿足一家中小型工廠於產品試樣時的用量需求。

話說回來，企業的最終目標是要賺錢，所以科研成果必須能走出實驗室，讓業者嗅到有賺錢的機會才能引起他們的認同。張教授頗為理解此一關鍵，所以除整合核心製程技術外，也備妥了高階製程設備，如一般實驗室裡的發酵槽容量以10公升為主，但他們除了10公升發酵槽外另又備置100公升與1,000公升的發酵槽，期以這些設備培養出來的菌種數量能夠滿足中小型工廠做產品試樣時的使用量，此一貼心的作法吸引了許多業者前來合作。又如一般實驗室裡的離心設備在離心菌種時約要2星期才能完成的工作，如果拿到聯盟實驗室做則只須半天即可交卷，這是學術界與企業界常向他們租用設備的重要原因。

如前所述，設備出租成為張教授多元發展的項目之一。例如有某家生產果乾的企業就以聯盟的冷凍乾燥設備(最低可達零下80˚C)烘製果乾，結果產出的果乾樣貌與口感皆比傳統的熱乾燥效果還好，某些果乾甚至入口即化頗適合小朋友與老年人食用。而為培訓農業人才，聯盟還與「農業科技研究院」(以下稱農科院) 合作舉辦「微生物培養和生產實作課程」，在課後問卷中獲得合辦者與受訓學員的正面評價，這件事提醒張教授，提供設備和場地給培訓單位或許是個好點子，而且上課時在旁操作設備的學生也能獲得額外知識，這表示出租設備和培育自家學生可以得到雙贏的效果。

圖中儀器為冷凍乾燥設備，為國內少見的最低溫度可達零下80°C的冷凍乾燥設備。對熱乾燥敏感的材料如乳酸菌等，都必須使用冷凍乾燥設備進行乾燥。

惟目前台灣企業仍以中小型業者居多，研發成本為他們的沉重負擔，好在可以向經濟部申請「小型企業創新研發計畫（Small Business Innovation Research，以下稱SBIR）補助」。惟相關業者未必有能力將構想寫成計畫書，所以聯盟也提供協助撰寫SBIR計畫書的服務。另一個可協助業者省錢的例子是：某家業者開發了一種高階蛋白質藥物的生產製程，在將藥物送往美國進行生產製程的認證前，會先請張教授協助確認蛋白質藥物製程條件無誤後才把藥物送出國，期能降低研發風險並節省認證經費。

然而讓業者最有感覺的仍是聯盟的試量產與核心製程技術，譬如當研發團隊成功開發了產品後，業者想要以之蓋廠並大量生產時，仍不免擔心會遇到未期的問題，解決之道是由創新育成中心提供一定量的產品生產服務，透過這道程序來確認生產流程、生產技術與產品的安全性。如此貼心的規劃讓業者們很滿意，因為以前必須分散各個地點才能得到的答案，現在可以一次性的在同一地點進行大規模生產前的測試，這使得業者信心大增。

良好合作 攜手創造永續經營

截至2018年10月為止，經由聯盟協助申請的專利共有6件，其中1件已取得專利。上述績效看似容易，其實一路走來並不輕鬆。張教授指出：廠商的想法天馬行空，且大都不知道可行性如何，所以在接案時得先評估成功率有多少，以及聯盟的人力、設備和觀念是否有能力承接等。後來又發現過程中有些做法需要修正，譬如以往都是服務結束後才ㄧ次收取費用，現在卻感覺有必要分階段收費。因為有一次團隊人員前後花2年時間輔導完成的SBIR計畫書，業者卻在正準備送件時表示放棄申請，該付的費用因此也就不了了之。可是聯盟需要支付自聘人員的薪水，也要維護或更新設備。故為了永續經營，實在有必要適度修正收費方式。永續經營就是聯盟的最大願景，所以輔導廠商開發產品，努力維護自給自足的能力和培育學生都是聯盟一直在從事的工作。

生物科技被認為是21世紀，於資訊科技外，又一波可翻轉人類生活與產業的巨浪。我們從聯盟的會員業別－－農產畜牧、機械設備製造、食品製造、醫藥化學、研發服務……等產業中可以窺見一二。然而人類的生活與企業的經營究竟會翻轉成什麼樣貌呢？且讓我們拭目以待吧！

南臺科大生物科技張春生教授帶領產學聯盟提供生物科技原物料產品的開發、測試、試量產與製造流程確認等服務。

註一：生技機能性原料試量產製程技術。「生技」是指生物科技。「機能性原料」 是指具有功能的原料。「試量產」是指測試與嘗試小規模的生產一定數量。「製程技術」是指經由小規模量產後所確認的製造流程與技術。

註二：張春生教授研究團隊獲科技部107年度「產學技術聯盟合作計畫」補助(計畫名稱：生技機能性原料試量產製程技術聯盟(II)，執行期間：107/02/01~108/01/31）。科技部推動「產學技術聯盟合作計畫」之目的，係為促使大專校院及學術研究機構有效運用研發能量，以其已建立之核心技術與相關之上中下游業界建構技術合作聯盟，以協助產業界提昇競爭能力及產品價值。